文章创新点
本文开发了一种无溶剂液晶弹性体树脂，其具有操作流程简单、制备周期短、响应温度可调等特点，能够快速、大规模制备复杂3D形状的液晶弹性体结构。作者使用该树脂制备了智能微纳阵列结构，不仅表现出多种变形模态，还表现出随温度变化的顺序驱动变形。最后，集成了不同响应温度的液晶弹性体微纳阵列用于多级信息加密，显示出在信息保护领域的应用潜力。
文章背景
在自然界中，各种生物进化出具有特殊功能的微结构表面，如自清洁、干粘附等。受到大自然的启发，研究人员开发了多种仿生智能微纳结构，能够在外界刺激下产生动态和可逆变形，从而执行复杂和精确的任务，在触觉传感器、智能粘附和生物医学器件等领域展现出广阔应用前景。
文章概述
基于上述背景，北京航空航天大学材料科学与工程学院杨继萍/王志坚教授课题组开发了响应温度可调的无溶剂液晶弹性体树脂，并制备了智能微纳阵列结构，表现出多种变形模态和随温度变化的顺序变形(图1)。
图1 液晶弹性体树脂制备智能微纳阵列流程
作者首先探索了液晶弹性体的热响应性能。使用非液晶性的丙烯酸酯主链PEGDA取代部分液晶基元RM257可以有效调控液晶弹性体的响应温度，探究了PEGDA的分子量和含量对液晶弹性体相转变温度的影响规律(图2和图3)。
图2 PEGDA的分子量对液晶弹性体相转变温度的影响规律
图3 PEGDA的含量对液晶弹性体相转变温度的影响规律
作者进一步使用响应温度可调的无溶剂液晶弹性体树脂制备了智能微纳阵列结构，其不仅表现出多种变形模态，还表现出随温度变化的顺序驱动变形(图4和图5)。
图4 液晶弹性体微纳阵列的多模态致动
图5 液晶弹性体微纳阵列的顺序致动
最后，作者将具有不同响应温度的液晶弹性体微纳阵列应用于多级信息加密，正确信息只能在特定温度下才能显示，实现了信息的有效保护(图6)。
图6 液晶弹性体微纳阵列用于多级信息加密
该该工作发表在Chinese Journal of Polymer Science上。刘长岳博士研究生是该论文的第一作者，杨继萍教授和王志坚教授为共同通讯作者。
原文信息：
Active pillar array structure by solvent-free liquid crystal elastomer resin
Liu, C. Y.; Wang, Z. X.; Li, T. Y.; Yang, J. P.; Wang, Z. J.
Chinese J. Polym. Sci. 2025, 43, 1012–1021DOI: 10.1007/s10118-025-3322-x
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